CN104195283A

CN104195283A - 一种转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法

Info

Publication number: CN104195283A
Application number: CN201410471411.9A
Authority: CN
Inventors: 梁新腾; 曾建华; 李扬洲; 龚洪君; 杨森祥; 杜利华; 喻林; 陈均; 何为; 陈路
Original assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd; Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd; Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2014-12-10

Abstract

本发明提供了一种转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法。所述转炉提钒冶炼方法包括：在转炉提钒吹氧结束后，在转炉炉渣面上投入硅铁颗粒，静置，然后倒炉出半钢和钒渣，其中，所述硅铁颗粒的粒径不大于3mm。所述硅铁颗粒的加入量为0.1～0.2kg/吨钢。所述钒渣改性剂为由65～70重量份的Si和30～35重量份的Fe构成的硅铁颗粒。与现有技术相比，本发明转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法的有益效果包括：能够降低钒渣中全铁含量，并能够确保或提高钒渣品位。

Description

一种转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法

技术领域

本发明涉及转炉提钒技术领域，具体来讲，涉及一种转炉提钒用钒渣改性剂，以及一种使用该钒渣改性剂的转炉提钒冶炼方法。

背景技术

通常，转炉提钒是利用选择氧化的原理，采用高速纯氧射流在顶吹转炉中对含钒铁水进行搅拌，将含钒铁水中的钒氧化成高价稳定的钒氧化物制取钒渣的一种物理化学反应过程。在该物理化学反应过程中，通过加入冷却剂控制熔池温度在碳钒转换温度以下，以达到“去钒保碳”的目的。

通常，钒的氧化反应为：

2/3[V]+1/2{O₂}＝1/3(V₂O₃) (1)

2[V]+3(FeO)＝(V₂O₃)+3[Fe] (2)

钒在吹氧条件下，有2种反应，一是铁水中的[V]与氧气直接氧化反应，另一种是氧气与铁反应生成(FeO)，(FeO)再与[V]反应生成(V₂O₃)，铁水中的铁在吹钒初期强烈氧化并形成铁质初渣，当铁质初渣出现在表面上以后，由于其具有氧化性，在金属-渣界面上随即进行反应(2)，其中反应(2)是主要反应，因为铁水中[Fe]的质量分数明显大于铁水中[V]的质量分数，其中[Fe]在90％以上，大量的[Fe]与氧气接触，生成FeO，只有少量的[V]与氧气直接发生氧化反应。发明人发现，正是由于提钒反应主要是在铁质初渣与铁水液面之间进行反应，钒氧化主要是以反映(2)的方式进行，为促进钒的氧化，提钒吹氧结束渣中含有大量的FeO，同时由于高速氧气射流的搅拌，大量细小铁珠裹夹在钒渣中；此时，如果提钒吹氧结束，直接倒炉出钢、倒出钒渣，大量的金属铁会随钒渣倒出而流失。

公开号为CN102925617A的专利文献提供了一种用于提钒转炉溅渣护炉的调渣剂。该专利文献所提供的用于提钒转炉溅渣护炉的调渣剂的化学成分按重量百分比计包括：20％～50％的C、40％～72％的MgO、4％～7％的CaO以及不大于3％的H₂O。该专利文献还表示：其提钒转炉溅渣护炉用调渣剂能够有效还原钒渣中的FeO，提高改质后的钒渣熔点和粘附性，从而使用该调渣剂后，在采用钒渣进行溅渣护炉时能够改善挂渣效果，提高炉衬抗冲刷能力，有效提高提钒转炉炉衬寿命。然而，发明人发现：尽管该专利文献的用于提钒转炉溅渣护炉的调渣剂中含有一定量的碳质材料，其能够起到部分脱氧的作用，但是由于碳粉脱氧效率有限，故而该调渣剂的实际脱氧效果有限。

公开号CN102766727A的专利文献提供了一种半钢冶炼高碳钢的方法。该半钢冶炼高碳钢的方法采用提钒后半钢为原料，并且包括步骤：提钒转炉冶炼时采用浅提钒工艺，以使提钒后的半钢中碳元素含量不小于3.70wt％、温度不低于1290℃；向转炉中装入10～15kg/吨钢的活性石灰和7～10kg/吨钢的高镁石灰，并通过来回摇炉使之与炉内钢渣混合均匀，然后，向转炉中加入半钢，再向转炉中加入硅铁合金(其加入量能够使得初期炉渣碱度为2～3)；吹炼，待熔池温度升高到1400～1500℃，倒掉炉渣；向转炉中加入12～18kg/吨钢的活性石灰和9～12kg/吨钢高镁石灰进行二次造渣，吹炼，向转炉中加入含锰铁矿，以使炉渣碱度为4～5，并形成CaO-SiO₂-FeO-MnO低熔点渣系，吹炼3～5min后向转炉内加入冷却剂，继续吹炼至得到目标钢水和终点炉渣；出钢。该方法能够实现同时脱磷保碳。尽管该专利文献的半钢冶炼高碳钢方法中使用了硅铁合金，然而，该专利文献是对提钒后所得到的半钢进行脱硫保碳处理，而并非针对提钒转炉所得到的钒渣。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的诸如上述不足中的至少一种。

例如，本发明的目的之一在于提供一种能够降低钒渣中全铁含量且确保钒渣品位不降低的转炉提钒冶炼方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种转炉提钒冶炼方法。所述转炉提钒冶炼方法包括：在转炉提钒吹氧结束后，在转炉炉渣面上投入硅铁颗粒，静置，然后倒炉出半钢和钒渣。其中，所述钒渣改性剂为由65～70重量份的Si和30～35重量份的Fe构成的硅铁颗粒，且所述硅铁颗粒的粒径不大于3mm，所述硅铁颗粒的加入量为0.1～0.2kg/吨钢。

例如，本发明的另一目的在于提供一种能够降低钒渣中全铁含量且确保钒渣品位不降低的转炉提钒用钒渣改性剂。

为了实现上述目的，本发明的另一方面提供了一种转炉提钒的钒渣改性剂。所述钒渣改性剂为由65～70重量份的Si和30～35重量份的Fe构成的硅铁颗粒，且所述硅铁颗粒的粒径不大于3mm。

与现有技术相比，本发明转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法的有益效果包括：能够降低钒渣中全铁含量，并能够确保或提高钒渣品位。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法。

对于含钒铁矿(例如，钒钛磁铁矿、钒钛铁精矿等)高炉冶炼得到的含钒铁水，通常为了提取其中的有价元素钒，采用提钒转炉对该含钒铁水进行吹氧提钒，以得到钒渣和半钢。

根据本发明一方面的提钒转炉提钒冶炼方法包括以下步骤：在转炉提钒吹氧结束后，在转炉炉渣面上投入硅铁颗粒，静置，然后倒炉出半钢和钒渣。其中，钒渣改性剂可以为由65～70重量份的硅(Si)和30～35重量份的铁(Fe)构成的硅铁颗粒，且硅铁颗粒的粒径不大于3mm。优选地，硅铁颗粒可以由67～69重量份的Si和31～33重量份的Fe构成。硅铁颗粒的粒径优选为在1～3mm之间。

在本发明的提钒转炉提钒冶炼方法中，硅铁颗粒的加入量优选为0.1～0.2kg/吨钢。优选地，静置步骤的时间为1～3分钟。

根据本发明另一方面的转炉提钒的钒渣改性剂为由65～70重量份的Si和30～35重量份的Fe构成的硅铁颗粒，且硅铁颗粒的粒径不大于3mm。

对于本发明的转炉提钒的钒渣改性剂而言，其优选由67～69重量份的Si和31～33重量份的Fe构成，其全部颗粒的粒径优选控制在1～3mm之间。

对于本发明的转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法而言，其采用了比碳质材料脱氧能力更强的硅铁颗粒来对提钒吹炼结束后的钒渣进行改性，从而能够在不使钒渣中的三氧化二钒(V₂O₃)还原的情况下，保证钒渣品位并显著降低钒渣的氧化性，降低了钢铁料的消耗。

为了更好地理解本发明的示例性实施例，下面结合具体来进一步说明本发明。

示例1：

某厂120t提钒转炉，半钢出钢量140t。出半钢前，通过料仓往提钒转炉内加入细小(即，粒径全部在1～3mm之间)的钒渣改性剂共20kg。本示例中，钒渣改性剂为硅铁颗粒，该硅铁颗粒的成分按重量百分比计由67.5％的Si和32.5％的Fe构成。加入硅铁颗粒后，将提钒转炉静置1.5分钟，随后出半钢和钒渣。

经检测，钒渣中TFe含量由50wt％降低至20wt％，可见，本示例的钒渣改性剂具有良好的降钢铁料效果。而且本示例的转炉提钒冶炼方法能够起到降低钒渣中全铁含量并且提高钒渣品位的效果。

对比例：

某厂120t提钒转炉，半钢出钢量140t。提钒吹炼结束，未加任何调渣材料，并且未进行静置操作，而是直接进行出半钢和钒渣操作。经检测，钒渣中TFe含量高达50wt％，钢铁料消耗非常高。本对比例与示例1的条件完全相同，二者的区别在于本对比例中不加入钒渣改性剂，不进行静置操作。

示例2：

某厂120t提钒转炉，半钢出钢量145t。出半钢前，通过料仓往提钒转炉内加入细小(即，粒径全部在1～3mm之间)的钒渣改性剂共15kg。本示例中，钒渣改性剂为硅铁颗粒，该硅铁颗粒的成分按重量百分比计由65％的Si和35％的Fe构成。加入硅铁颗粒后，将提钒转炉静置2分钟，随后出半钢和钒渣。

经检测，钒渣中TFe含量由53wt％降低至25wt％，可见，本示例的钒渣改性剂具有良好的降钢铁料效果。而且本示例的转炉提钒冶炼方法能够起到降低钒渣中全铁含量并且提高钒渣品位的效果。

示例3：

某厂120t提钒转炉，半钢出钢量142t。出半钢前，通过料仓往提钒转炉内加入细小(即，粒径全部在1～3mm之间)的钒渣改性剂共25kg。本示例中，钒渣改性剂为硅铁颗粒，该硅铁颗粒的成分按重量百分比计由69％的Si和31％的Fe构成。加入硅铁颗粒后，将提钒转炉静置2.5分钟，随后出半钢和钒渣。

经检测，钒渣中TFe含量由55wt％降低至21wt％，可见，本示例的钒渣改性剂具有良好的降钢铁料效果。而且本示例的转炉提钒冶炼方法能够起到降低钒渣中全铁含量并且提高钒渣品位的效果。

综上所述，本发明的转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法能够降低钒渣中全铁含量，并能够确保或提高钒渣品位，适用于转炉提钒过程，具有良好的推广意义。

尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims

1.一种转炉提钒冶炼方法，其特征在于，所述转炉提钒冶炼方法包括：在转炉提钒吹氧结束后，在转炉炉渣面上投入硅铁颗粒，静置，然后倒炉出半钢和钒渣。

2.根据权利要求1所述的转炉提钒冶炼方法，其特征在于，所述钒渣改性剂为由65～70重量份的Si和30～35重量份的Fe构成的硅铁颗粒，且所述硅铁颗粒的粒径不大于3mm。

3.根据权利要求2所述的转炉提钒冶炼方法，其特征在于，所述硅铁颗粒由67～69重量份的Si和31～33重量份的Fe构成。

4.根据权利要求1所述的转炉提钒冶炼方法，其特征在于，所述硅铁颗粒的粒径在1～3mm之间。

5.根据权利要求1所述的转炉提钒冶炼方法，其特征在于，所述硅铁颗粒的加入量为0.1～0.2kg/吨钢。

6.根据权利要求1所述的转炉提钒冶炼方法，其特征在于，所述静置的时间为1～3分钟。

7.一种转炉提钒的钒渣改性剂，其特征在于，所述钒渣改性剂为由65～70重量份的Si和30～35重量份的Fe构成的硅铁颗粒，且所述硅铁颗粒的粒径不大于3mm。

8.根据权利要求1所述的转炉提钒的钒渣改性剂，其特征在于，所述硅铁颗粒由67～69重量份的Si和31～33重量份的Fe构成。

9.根据权利要求1所述的转炉提钒的钒渣改性剂，其特征在于，所述硅铁颗粒的粒径在1～3mm之间。